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9-13 文本处理工具sed及awk的用法

2015-09-22 10:10 357 查看
文本编辑三剑客:grep, sed, awk
grep: 文本搜索工具;egrep, fgrep
sed: stream editor, 流编辑器;
awk(gawk):文本格式化工具,报告生成器
sed命令:
基本正则表达式的元字符:
字符匹配:
.: 匹配任意单个字符;
[]:匹配指定范围内的任意单个字符;
[^]:匹配指定范围内的任意单个字符;
[:lower:]:所有小写字母
[:upper:]:所有大写字母
[:alpha:]:所有字母
[:alnum:]:所有数字和字母
[:digit:]:所有数字
[:space:]:所有空白字符
[:punct:]:所有标点符号

次数匹配:用于要指定其次数的字符的后面;
*: 任意次;
\?:0或1次;
\+:1或多次;
\{m\}:精确限制为m次;
\{m,n\}: 至少m次,至多n次,[m,n]
\{0,n\}:至多n次;
\{m,\}:至少m次;
.*: 匹配任意长度的任意字符;
位置锚定:
^: 行首锚定;用于模式的最左侧;
$: 行尾锚定;用于模式的最右侧;
\<, \b: 词首锚定;用于表示单词的模式的左侧;
\>, \b:词尾锚定;用于表示单词的模式的右侧;
^$: 空白行;
分组:\(\)
分组的小括号中的模式匹配到的内容,会在执行过程中被正则表达式引擎记录下来,并保存内置的变量中;这些变量分别是\1, \2, ...
\1: 从左侧起,第一个左括号,以及与之配对的右括号中间的模式所匹配到的内容;
\2:
...
后向引用:使用变量引用前面的分组括号中的模式所匹配到的字符;

vim编辑中文本的查找替换:
地址定界s/要查找的内容/替换为的内容/
要查找的内容:可使用正则表达式
替换为的内容:不支持正则表达式,但支持引用前面正则表达式分组中的内容
地址定界:%, startline,endline

语法格式:sed [OPTION]... {script} [input-file]...

工作机制:每次读取一行文本至“模式空间(pattern space)”中,在模式空间中完成处理;将处理结果输出至标准输出设备;

选项:
-r: 支持扩展正则表达式;
-n: 静默模式;
-e script1 -e script2 -e script3:指定多脚本运行;
-f /path/to/script_file:从指定的文件中读取脚本并运行;
-i: 直接修改源文件;
示例:显示/etc/fstab中已UUID开头的行
[root@svn ~]# sed -n '\%^UUID%p' /etc/fstab
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=a86d54b6-3dcc-4172-8f68-5e560fc565d2 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
地址定界:
#: 指定行;
$: 最后一行;
/regexp/:任何能够被regexp所匹配到的行;
\%regexp%:同上,只不过换作%为regexp边界符;
/regexp/| :匹配时忽略字符大小写;
\%regexp%| :匹配时忽略字符大小写;
startline,endline:
#,/regexp/:从#行开始,到第一次被/regexp/所匹配到的行结束,中间的所有行;
#,#
/regexp1/,/regexp2/:从第一次被/regexp1/匹配到的行开始,到第一次被/regexp2/匹配到的行结束,中间的所有行;
#,+n:从#行开始,一直到向下的n行;
first~step:指定起始行,以及步长;
1~2:表示从第1行开始,每次步进2行(奇数行)
2~2:表示从第2行开始,每次步进2行(偶数行)
示例:删除/etc/fstab中以UUID开头的行
[root@svn ~]# cat /etc/fstab        注:查看/etc/fstab文件内容
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Sep  8 17:15:07 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=a86d54b6-3dcc-4172-8f68-5e560fc565d2 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
[root@svn ~]# sed '/^UUID/d' /etc/fstab   注:使用sed删除已UUID开头的行
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Sep  8 17:15:07 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
sed的编辑命令
d: 删除模式空间中的行;
=:显示行号;
a \text:附加text
i \text:插入text,支持\n实现多行插入;
c \text:用text替换匹配到的行;
p: 打印模式空间中的行;
s/regexp/replacement/:替换由regexp所匹配到的内容为replacement;
g: 全局替换;

w /path/to/somefile:把指定的内容另存至/path/to/somefile路径所指定的文件中;
r /path/from/somefile:在文件的指定位置插入另一个文件的所有内容,完成文件合并;
示例:
[root@svn tmp]# sed '/^UUID/a\text' /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Sep  8 17:15:07 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
text
UUID=a86d54b6-3dcc-4172-8f68-5e560fc565d2 /boot                   ext4    defaults        1 2
text
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
text
练习:
(1) 删除/boot/grub/grub.conf文件中所有行的行首的空白字符;
[root@svn ~]# sed 's/^[[:space:]]\+//' /boot/grub/grub.conf
# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
#          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
#          root (hd0,0)
#          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/sda2
#          initrd /initrd-[generic-]version.img
#boot=/dev/sda
default=0
timeout=5
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
hiddenmenu
title CentOS (2.6.32-279.el6.i686)
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-279.el6.i686 ro root=UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 nomodeset rd_NO_LUKS  KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=us rd_NO_MD crashkernel=auto LANG=zh_CN.UTF-8 rd_NO_LVM rd_NO_DM rhgb quiet
initrd /initramfs-2.6.32-279.el6.i686.img
(2) 删除/etc/fstab文件中所有以#开头,后跟至少一个空白字符的行的行首的#和空白字符;
[root@svn ~]# sed 's/^#[[:space:]]\+//' /etc/fstab
#
/etc/fstab
Created by anaconda on Tue Sep  8 17:15:07 2015
#
Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=a86d54b6-3dcc-4172-8f68-5e560fc565d2 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
(3) 把/etc/fstab文件的奇数行另存为/tmp/fstab.3;
[root@svn tmp]# sed '1~2w/tmp/fstab.3' /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Tue Sep  8 17:15:07 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=a86d54b6-3dcc-4172-8f68-5e560fc565d2 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
tmpfs                   /dev/shm                tmpfs   defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
sysfs                   /sys                    sysfs   defaults        0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
[root@svn tmp]# ls
fstab.3  yum.log
[root@svn tmp]# cat fstab.3
# /etc/fstab
#
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
UUID=d7a6ef26-342a-4f41-9a42-814bd4e05a65 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=03e06859-15ed-40e7-9187-e5889fb3c2a2 swap                    swap    defaults        0 0
devpts                  /dev/pts                devpts  gid=5,mode=620  0 0
proc                    /proc                   proc    defaults        0 0
(4) echo一个文件路径给sed命令,取出其基名;进一步地,取出其路径名;
[root@svn tmp]# echo "/etc/sysconfig/network-scripts/" | sed
's@^.*/\([^/]\+\)/\?$@\1@'

network-scripts
[root@svn tmp]# echo "/etc/sysconfig/network-scripts/" | sed
's@[^/]\+/\?$@@'

/etc/sysconfig/

sed命令另一个称作"hold space"的内存空间:
高级命令:
h:用模式空间中的内容覆盖保持空间的内容;
H:把模式空间中的内容追加至保持空间中内容的后面;
g:从保持空间中取到其内容,并将其覆盖模式空间中的内容;
G:从保持空间中取到其内容,并将其追加在模式空间中的内容的后面;
x:把保持空间和模式空间中的进行交换;
n:读取匹配到的行的下一行至模式空间;(会覆盖模式空间中的原有内容);
N:读取匹配到的行的下一行至模式空间,追加在模式空间中原有内容的后面;
d:删除模式空间中的内容;
D:删除多行模式空间中的首行;
注意:命令功能可使用!取反;分号可用于分隔脚本;
示例:

sed 'G' /etc/issue: 在文件中的每行后方添加空白行;

sed '$!d' /etc/fstab:保留最后一行;

sed '/^$/d;G' /etc/issue: 保证指定的文件每一行后方有且只有一个空白行;

sed 'n;d' /etc/issue:保留奇数行;

sed -n '1!G;h;$p' /etc/issue:逆序显示文件内容

sed '$!N;$!D' /etc/issue

awk命令:
基本语法
awk [options] 'program' file file ...
awk [options] 'PATTERN{action}' file file ...
-F CHAR:输入分隔符

示例:awk -F: '{print $1,$3}' /etc/password

1、awk的输出
print item1, item2,...
要点:
(1) 各项目之间使用逗号分隔,而输出时则使用输出分隔符分隔;
(2) 输出的各item可以字符串或数值、当前记录的字段、变量或awk的表达式;数值会被隐式转换为字符串后输出;
(3) print后面item如果省略,相当于print $0;输出空白,使用pirnt "";
2、awk的变量
内置变量,自定义变量
2.1 内置变量
FS:Field Seperator, 输入时的字段分隔符
# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1,$7}' /etc/passwd
RS:Record Seperator, 输入行分隔符
OFS: Output Field Seperator, 输出时的字段分隔符;
ORS: Outpput Row Seperator, 输出时的行分隔符;
NF:Numbers of Field,字段数
NR:Numbers of Record, 行数;所有文件的一并计数;
FNR:行数;各文件分别计数;
ARGV:数组,保存命令本身这个字符,awk '{print $0}' 1.txt 2.txt,意味着ARGV[0]保存awk,
ARGC: 保存awk命令中参数的个数;
FILENAME: awk正在处理的当前文件的名称;
2.2 可自定义变量
-v var_name=VALUE
变量名区分字符大小写;
(1) 可以program中定义变量;
(2) 可以命令行中通过-v选项自定义变量;
3、awk的printf命令
命令的使用格式:printf format, item1, item2,...
要点:
(1) 要指定format;
(2) 不会自动换行;如需换行则需要给出\n
(3) format用于为后面的每个item指定其输出格式;
format格式的指示符都%开头,后跟一个字符:
%c: 显示字符的ASCII码;
%d, %i: 十进制整数;
%e, %E: 科学计数法显示数值;
%f: 显示浮点数;
%g, %G: 以科学计数法格式或浮点数格式显示数值;
%s: 显示字符串;
%u: 显示无符号整数;
%%: 显示%自身;
修饰符:
#:显示宽度
-:左对齐
+:显示数值的符号
.#: 取值精度
4、awk输出重定向
print items > output-file
print items >> output-file
print items | command
特殊文件描述符:
/dev/stdin: 标准输入
/dev/stdout: 标准输出
/dev/stderr: 错误输出
5、awk的操作符
算术操作符:
x+y
x-y
x*y
x/y
x**y, x^y
x%y
-x:负值
+x:转换为数值
字符串操作符:连接
赋值操作符:
=
+=
-=
*=
/=
%=
^=
**=
++
--
如果模式自身是=号,要写为/=/
比较操作符:
<
<=
>
>=
==
!=
~:模式匹配,左边的字符串能够被右边的模式所匹配为真,否则为假;
!~:
逻辑操作符:
&&: 与
||:或
条件表达式:
selector?if-true-expression:if-false-expression
# awk -F: '{$3>=1000?utype="common user":utype="admin or system user";print $1,"is",utype}' /etc/passwd

函数调用:
function_name(argu1,argu2)
6、模式
(1) Regexp: 格式为/PATTERN/
仅处理被/PATTERN/匹配到的行;
(2) Expression: 表达式,其结果为非0或非空字符串时满足条件;
仅处理满足条件的行;
(3) Ranges: 行范围,此前地址定界,
NR
仅处理范围内的行
(4) BEGIN/END: 特殊模式,仅在awk命令的program运行之前(BEGIN)或运行之后(END)执行一次;
(5) Empty:空模式,匹配任意行;
7、常用的action
(1) Expressions
(2) Control statements
(3) Compound statements
(4) input statements
(5) output statements
8、控制语句
8.1 if-else
格式:if (condition) {then body} else {else body}
# awk -F: '{if ($3>=500) {print $1,"is a common user"} else {print $1, "is an admin or system user"}}' /etc/passwd

# awk '{if (NF>=8) {print}}' /etc/inittab

8.2 while
格式:while (condition) {while body}
# awk '{i=1; while (i<=NF){printf "%s ",$i;i+=2};print ""}' /etc/inittab

# awk '{i=1; while (i<=NF){if (length($i)>=6) {print $i}; i++}}' /etc/inittab

length()函数:取字符串的长度
8.3 do-while循环
格式:do {do-while body} while (condition)
8.4 for循环
格式:for (variable assignment; condition; iteration process) {for body}

# awk '{for (i=1;i<=NF;i+=2){printf "%s ",$i};print ""}' /etc/inittab

# awk '{for (i=1;i<=NF;i++){if (length($i)>=6) print $i}}' /etc/inittab

for循环可用来遍历数组元素:
语法:for (i in array) {for body}
8.5 case语句
语法:switch (expression) {case VALUE or /RGEEXP/: statement1;... default: stementN}
8.6 循环控制
break
continue
8.7 next
提前结束对本行的处理进而提前进入下一行的处理;
# awk -F: '{if($3%2==0) next;print $1,$3}' /etc/passwd
# awk -F: '{if(NR%2==0) next; print NR,$1}' /etc/passwd
9、数组
传统数组:Index编号从1开始;
关联数组:
array[index-expression]
index-expression: 可以使用任意字符串; 如果某数组元素事先不存在,那么在引用时,awk会自动创建此元素并将其初始化为空串;因此,要判断某数组是否存在某元素,必须使用“index in array”这种格式;
A[first]="hello awk"
print A[second]
要遍历数组中的每一个元素,需要使用如下特殊结构:
for (var in array) {for body}
其var会遍历array的索引;
state[LISTEN]++
state[ESTABLISHED]++
# netstat -tan | awk '/^tcp/{++state[$NF]}END{for (s in state) {print s,state[s]}}'
# awk '{ip[$1]++}END{for (i in ip) {print i,ip[i]}}' /var/log/httpd/access_log
10、awk的内置函数
split(string,array[,fieldsep[,seps]]):
功能:将string表示的字符串以fieldsep为分隔符进行切片,并切片后的结果保存至array为名的数组中;数组下标从1开始;
root:x:0:0::/root:/bin/bash
user[1]="root", user[2]
此函数有返回值,返回值为切片后的元素的个数
# netstat -tn | awk '/^tcp/{lens=split($5,client,":");ip[client[1]]++}END{for (i in ip) print i,ip[i]}'
length(string)
功能:返回给定字串的长度
substr(string,start[,length])
功能:从string中取子串,从start为起始位置为取length长度的子串;
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标签:  sed awk